[发明专利]带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法

说明书

本发明公开一种带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法，步骤为：对于带垂直接地极及深井的地网将接地网模型的建立，将每段接地网导体通过导体段的等效阻抗Z和泄漏电阻Rd组成的T型单元等效，其中导体段的等效阻抗Z所在支路用于等效入地电流在接地网中的分流支路，泄漏电阻Rd所在的支路用于等效从接地网中散流到土壤中的泄漏电流支路，同时，对于有垂直接地极存在的支路，将垂直接地极导体的阻抗值等效到泄露电阻Rd所在的之路中。本发明提出一种带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法，针对特殊环境，能够有效排除干扰，获得准确数值。

技术领域

本发明属于电学领域，具体涉及一种带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法。

背景技术

高土壤电阻率地区降低接地网接地阻抗是一个世界性的难题。反映接地网散流能力的宏观指标，即接地网接地阻抗，由于接地阻抗主要取决于土壤特性和接地网(对角线长度D)这两个主要因素。

在接地网面积一定的条件下，可通过以下几个方面达到降低接地阻抗的效果，例如局部换土，降低站址土壤电阻率。最直接的办法是换土，即直接的置换，但代价太大，技术经济并不可行，通过改善接地网周围土壤的导电性能，来间接达到降低一定范围内的土壤电阻率，即间接的置换，典型的方法是选用电解例子接地极，该方法起初应用于电信、邮电、石化系统用小型接地装置的降阻，后来逐渐用于电力系统的接地工程，在某些地区，甚至成为除降阻剂外的选项，伴随着电力系统接地网降阻有效性、长效性和腐蚀性等方面的争议，其应用范围逐步扩大也是客观的事实。

也有增加接地网的埋设深度这种想法，但是在接地网其他参数不变的情况下增加接地网的埋深会使接地电阻减小，但其降阻效果不是很明显，这在高土壤电阻率地区更是如此。因此工程中一般不采用这种方法。而发变电站接地网的埋深一般在0.8m左右。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法，针对特殊环境，能够有效排除干扰，获得准确数值。具体方法为：

带垂直接地极或深井地网的谐波接地阻抗测量方法，步骤为：对于带垂直接地极及深井的地网将接地网模型的建立，将每段接地网导体通过导体段的等效阻抗Z和泄漏电阻Rd组成的 T型单元等效，其中导体段的等效阻抗Z所在支路用于等效入地电流在接地网中的分流支路，泄漏电阻Rd所在的支路用于等效从接地网中散流到土壤中的泄漏电流支路，同时，对于有垂直接地极存在的支路，将垂直接地极导体的阻抗值等效到泄露电阻Rd所在的之路中。

导体段的等效阻抗Z可根据接地网导体的基本参数计算得到；由于集肤效应的影响，导体段的交流电阻会大于直流电阻，导体段的交流电阻计算公式如式

式中，R_ac为交流电阻，a为导体等效半径，为肌肤深度，为直流电阻，ρ为导体电导率，l为导体长度。

导体段的交流内自感可以用直流内自感表示，如式

式中a为导体等效半径，为肌肤深度，直流内自感L_dc可以根据安培环路定律得到，μ为导体磁导率，l为导体长度。

导体段的外自感等于处于导体段轴线的细线段与处于导体段表面的细线段之间的互感，计算如式

式中，l₁，l₂分别为处于导体段轴线的细线段与处于导体段表面的细线段的路径，r是源点与场点之间的距离，a为导体等效半径，μ为导体磁导率，l为导体长度。

两导体段间的互感计算公式如式(4-4)所示，